專利名稱：一種pcr儀控制板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于PCR儀技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種PCR儀控制板。
背景技術(shù)：
PCR儀的核心功能就是實(shí)現(xiàn)溫度的精確控制，和不同溫度之間的快速切換，以實(shí)現(xiàn)體外DNA的擴(kuò)增。同時(shí)現(xiàn)有PCR儀，除了這兩種功能外，還有記錄和擴(kuò)增功能，以及有關(guān)日期時(shí)間方面的顯示設(shè)置功能。具備上述功能的PCR儀基本上能夠滿足醫(yī)療衛(wèi)生和教育機(jī)構(gòu)的需要。然而對(duì)于科研機(jī)構(gòu)，需要分析各種因素對(duì)DNA擴(kuò)增的影響，從而獲得更優(yōu)化的DNA 擴(kuò)增條件。其次，任何PCR儀的軟件是需要不斷的完善，以使PCR儀性能更穩(wěn)定，功能更豐富。因此，PCR儀除了具備一般的功能外，需要能夠提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及軟件系統(tǒng)更新的功能。 同時(shí)為便于直觀的分析，還需要具有數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)圖形顯示功能。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為解決上述問(wèn)題而提供了一種PCR儀控制板，該控制板可以實(shí)現(xiàn)PCR儀一般功能外，還能提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、軟件系統(tǒng)更新、觸摸液晶屏顯示、實(shí)時(shí)溫度曲線顯示等功能。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種PCR儀控制板，包括PCB板，所述PCB板上安裝有微處理芯片、溫控模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、觸摸液晶屏模塊、USB模塊、JTAG模塊、報(bào)警模塊，所述微處理芯片分別與溫控模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、觸摸液晶屏模塊、USB模塊、JTAG模塊、報(bào)警模塊連接，并控制溫度控制電路模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、觸摸液晶屏模塊、USB模塊、JTAG模塊、報(bào)警模塊。進(jìn)一步地，所述溫控模塊包括溫度控制電路模塊和溫控端口。進(jìn)一步地，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊包括電平轉(zhuǎn)換芯片、電機(jī)驅(qū)動(dòng)端口和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。進(jìn)一步地，所述觸摸液晶屏模塊包括液晶顯示驅(qū)動(dòng)芯片、觸摸屏轉(zhuǎn)換芯片、觸摸顯不端口和觸摸液晶屏驅(qū)動(dòng)電路。進(jìn)一步地，所述USB模塊包括USB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路模塊、USB系統(tǒng)升級(jí)電路模塊和 USB端口，所述USB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路模塊由USB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片及USB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)電路組成， 所述USB系統(tǒng)升級(jí)模塊由程序燒寫模塊及USB系統(tǒng)升級(jí)驅(qū)動(dòng)電路組成。進(jìn)一步地，所述JTAG模塊包括JTAG端口和JTAG驅(qū)動(dòng)電路。進(jìn)一步地，所述JTAG模塊用于系統(tǒng)升級(jí)及系統(tǒng)調(diào)試仿真。進(jìn)一步地，所述報(bào)警模塊包括蜂鳴器和報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路。進(jìn)一步地，所述PCR儀控制板上還包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊。進(jìn)一步地，所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘晶振、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電池和實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。進(jìn)一步地，所述PCR儀控制板上還包括電源芯片，所述電源芯片將電壓轉(zhuǎn)換為
I.9V、3. 3V、5V供各個(gè)電路模塊使用。[0017]本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，利用該控制板，除了能實(shí)現(xiàn)PCR儀的一般功能外，還能實(shí)現(xiàn)提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、軟件系統(tǒng)更新升級(jí)、觸摸液晶屏顯示、實(shí)時(shí)溫度曲線顯示、蜂鳴器報(bào)警功能和實(shí)時(shí)時(shí)鐘顯示功能，既滿足了一般用戶的需要，同時(shí)也方便了科研機(jī)構(gòu)的研究。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種PCR儀控制板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種PCR儀控制板與外部器件設(shè)備連接的示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種PCR儀控制板溫度控制原理示意圖；圖4為本實(shí)用新型的PCR儀控制器的實(shí)施例結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施方式
參照


圖1，該裝置主要包括PCB板，PCB板上安裝有微處理芯片I、溫控模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、觸摸液晶屏模塊、USB模塊、JTAG模塊、報(bào)警模塊。微處理芯片I分別與溫控模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、觸摸液晶屏模塊、USB模塊、JTAG模塊、報(bào)警模塊連接，并控制溫控模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、觸摸液晶屏模塊、USB模塊、JTAG模塊、報(bào)警模塊。本實(shí)施例中，采用 TMS320F28335作為微處理芯片I。溫控模塊包括溫度控制電路模塊2和溫控端口 3，溫控模塊用于加熱部件的溫度采集，及加熱器件的供電控制。電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊包括電平轉(zhuǎn)換芯片4、電機(jī)驅(qū)動(dòng)端口 5和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的功能是將微處理芯片驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行信號(hào)電平轉(zhuǎn)換，輸出至電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。觸摸液晶屏模塊包括液晶顯示驅(qū)動(dòng)芯片6、觸摸屏轉(zhuǎn)換芯片7、觸摸顯示端口 8和觸摸液晶屏驅(qū)動(dòng)電路，觸摸液晶屏模塊用于驅(qū)動(dòng)液晶屏的顯示，同時(shí)接收觸摸屏的觸摸信號(hào)。USB模塊包括USB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路模塊、USB系統(tǒng)升級(jí)電路模塊和USB端口 11，USB 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路模塊由USB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片9及USB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)電路組成，USB系統(tǒng)升級(jí)模塊由程序燒寫模塊10及USB系統(tǒng)升級(jí)驅(qū)動(dòng)電路組成，USB模塊用于實(shí)現(xiàn)控制板對(duì)外部存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)訪問(wèn)及實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的軟件升級(jí)。JTAG模塊包括JTAG端口 12和JTAG驅(qū)動(dòng)電路，JTAG模塊用于系統(tǒng)升級(jí)及系統(tǒng)仿
真調(diào)試。報(bào)警模塊包括蜂鳴器13和報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路14，報(bào)警模塊用于控制板各種異常警示。PCR儀控制板上還包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊，實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘晶振15、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電池16和實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊提供日期時(shí)間信息和控制板的時(shí)間參考。PCR儀控制板上還包括電源芯片17，電源芯片17將電壓轉(zhuǎn)換為I. 9V、3. 3V、5V供各個(gè)電路模塊使用。參照?qǐng)D2，圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種PCR儀控制板與外部器件設(shè)備連接的示意圖。其中電源輸入為PCR儀控制器中電源模塊的供電；觸摸液晶屏與PCR儀控制板連接以設(shè)定并顯示相應(yīng)的參數(shù)；PCR儀控制器與電機(jī)驅(qū)動(dòng)相連并接至步進(jìn)電機(jī)以控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行；加熱部件包括溫度探頭及加熱制冷器件，連接至PCR儀以控制各溫區(qū)的溫度； 通過(guò)將USB存儲(chǔ)設(shè)備連接至PCR儀控制器可存儲(chǔ)相關(guān)數(shù)據(jù)或完成系統(tǒng)軟件升級(jí)的功能；通過(guò)將PCR JTAG端口連接至上位機(jī)可完成系統(tǒng)軟件升級(jí)及調(diào)試功能。參照?qǐng)D3，圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種PCR儀控制板溫度控制原理示意圖。由溫度設(shè)定模塊輸入設(shè)定溫度后，通過(guò)高精度溫度傳感器檢測(cè)出溫度信號(hào)，并通過(guò)信號(hào)調(diào)理放大電路及高精度A/D轉(zhuǎn)換器將模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)輸入到微處理器的PID 溫度控制模塊中，經(jīng)過(guò)PID溫度控制模塊的對(duì)溫度信號(hào)的處理并輸出PWM信號(hào)控制加熱部件的加熱功率，從而使加熱部件的溫度恒定在設(shè)定值的精度范圍內(nèi)；設(shè)定的溫度及儀器運(yùn)行過(guò)程中的實(shí)時(shí)溫度均可通過(guò)溫度顯示設(shè)備顯示，并且通過(guò)溫度顯示設(shè)備可觀察溫度隨時(shí)間變化的實(shí)時(shí)溫度圖形曲線。參照?qǐng)D4，圖4為本實(shí)用新型的PCR儀控制器的實(shí)施例結(jié)構(gòu)原理圖。通過(guò)觸摸液晶屏設(shè)定各個(gè)溫區(qū)的溫度及反應(yīng)時(shí)間等各個(gè)參數(shù)，并通過(guò)溫度控制電路模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)溫區(qū)溫度的控制，使各溫區(qū)溫度恒定在相應(yīng)的精度范圍之內(nèi)；觸摸液晶屏顯示實(shí)時(shí)時(shí)間、相應(yīng)參數(shù)、各溫區(qū)相應(yīng)的設(shè)定溫度和實(shí)時(shí)溫度，并能觀察其溫度圖形曲線；當(dāng)反應(yīng)時(shí)間達(dá)到所設(shè)定的時(shí)間時(shí)，微處理器發(fā)出驅(qū)動(dòng)信息，驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)PCR擴(kuò)增完成時(shí)，可通過(guò)USB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路模塊向外界存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)運(yùn)行過(guò)程中的數(shù)據(jù)信息。同時(shí)，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常狀況，通過(guò)蜂鳴器報(bào)警提示操作者。另外，可通過(guò)相應(yīng)的USB端口和JTAG端口完成系統(tǒng)軟件的升級(jí)功倉(cāng)泛。最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種PCR儀控制板，包括PCB板，其特征在于，所述PCB板上安裝有微處理芯片、溫控模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、觸摸液晶屏模塊、USB模塊、JTAG模塊、報(bào)警模塊，所述微處理芯片分別與溫控模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、觸摸液晶屏模塊、USB模塊、JTAG模塊、報(bào)警模塊連接，并控制溫度控制電路模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、觸摸液晶屏模塊、USB模塊、JTAG模塊、報(bào)警模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PCR儀控制板，其特征在于，所述溫控模塊包括溫度控制電路模塊和溫控端口。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PCR儀控制板，其特征在于，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊包括電平轉(zhuǎn)換芯片、電機(jī)驅(qū)動(dòng)端口和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PCR儀控制板，其特征在于，所述觸摸液晶屏模塊包括液晶顯示驅(qū)動(dòng)芯片、觸摸屏轉(zhuǎn)換芯片、觸摸顯示端口和觸摸液晶屏驅(qū)動(dòng)電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PCR儀控制板，其特征在于，所述USB模塊包括USB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路模塊、USB系統(tǒng)升級(jí)電路模塊和USB端口，所述USB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路模塊由USB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片及USB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)電路組成，所述USB系統(tǒng)升級(jí)模塊由程序燒寫模塊及USB系統(tǒng)升級(jí)驅(qū)動(dòng)電路組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PCR儀控制板，其特征在于，所述JTAG模塊包括JTAG端口和 JTAG驅(qū)動(dòng)電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的PCR儀控制板，其特征在于，所述JTAG模塊用于系統(tǒng)升級(jí)及系統(tǒng)調(diào)試仿真。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PCR儀控制板，其特征在于，所述報(bào)警模塊包括蜂鳴器和報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PCR儀控制板，其特征在于，所述PCR儀控制板上還包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的PCR儀控制板，其特征在于，所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘晶振、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電池和實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種PCR儀控制板，屬于PCR儀技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括PCB板，所述PCB板上安裝有微處理芯片、溫控模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、觸摸液晶屏模塊、USB模塊、JTAG模塊、報(bào)警模塊，所述微處理芯片分別與各個(gè)模塊相連，并控制各個(gè)模塊。該控制板可以實(shí)現(xiàn)PCR儀一般功能外，還能提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、軟件系統(tǒng)更新、觸摸液晶屏顯示、實(shí)時(shí)溫度曲線顯示等功能。
文檔編號(hào)C12M1/38GK202297601SQ2011203780
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月8日
發(fā)明者孔令學(xué), 廖曉志, 秦操, 程仁鎮(zhèn) 申請(qǐng)人:武漢馨世生物科技有限公司